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        風(fēng)道電加熱設(shè)備分級溫度保護(hù)的必要性

        2020-11-06 06:38:20
        中國棉花加工 2020年3期
        關(guān)鍵詞:出氣口電加熱籽棉

        〔山東天鵝棉業(yè)機(jī)械股份有限公司,山東濟(jì)南250032〕

        一、技術(shù)背景

        現(xiàn)階段我國大多數(shù)的棉花加工企業(yè)都采用燃煤鍋爐進(jìn)行籽棉烘干。在生產(chǎn)過程中燃煤鍋爐逐漸暴露出以下缺陷:1.熱效率低,升降溫速度太慢;2.需要專門的工人值守;3.所需溫度完全依靠工人經(jīng)驗(yàn)決定;4.排放大量空氣污染物,已不符合國家環(huán)保政策要求。

        隨著國家環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格,棉機(jī)制造企業(yè)和棉花加工企業(yè)都面臨著更換高效清潔的烘干熱源的問題,風(fēng)道電加熱器為籽棉烘干提供了完美的解決方案。風(fēng)道電加熱器主要用于管道中的空氣加熱,熱效率高、溫升迅速,不需要專人操作,設(shè)置好所需溫度,啟動設(shè)備就可保持在設(shè)定溫度范圍之內(nèi)。它是利用風(fēng)機(jī)把加熱后的空氣輸送到籽棉烘干塔,達(dá)到籽棉烘干的目的。

        二、產(chǎn)品簡介

        風(fēng)道電加熱器主要用于管道中的空氣加熱,采取分檔分級加熱方式對空氣進(jìn)行加熱(如圖1)。每檔和總出風(fēng)口都有單獨(dú)溫度傳感器,對各處溫度實(shí)時監(jiān)控。低溫和超溫狀態(tài)自動采取不同方式來保證溫度在設(shè)定范圍之內(nèi)。

        為了達(dá)到升溫降溫迅速、控溫穩(wěn)定的目的,風(fēng)道電加熱器有6檔,每檔分為主加熱、基本加熱、輔助加熱三級加熱模式。每檔都配有溫度傳感器,實(shí)時采集實(shí)際溫度值,根據(jù)設(shè)定溫度跟實(shí)際溫度差值,自動協(xié)同各級配合使用,直至溫度保持在出風(fēng)口設(shè)定溫度范圍內(nèi)。

        圖1 風(fēng)道電加熱器加熱方式

        (一)產(chǎn)品特點(diǎn)

        為了增加電加熱管散熱面積,增加熱交換率,加熱管采用耐高溫不銹鋼管外套翅片式不銹鋼片。

        電熱器加熱腔內(nèi)采取流線式設(shè)計(jì),減小熱風(fēng)在腔內(nèi)的停留時間,延長加熱管壽命。

        主加熱、基本加熱、輔助加熱三級加熱管在加熱腔內(nèi)合理安排,減小熱損失,防止加熱管準(zhǔn)干燒。

        采取分檔分級控制,以確保電加熱器升溫迅速且溫度保持穩(wěn)定。每檔分為三級,每檔根據(jù)測溫元件實(shí)時采集的溫度值,根據(jù)設(shè)定溫度跟實(shí)際溫度差值自動調(diào)配各級使用。

        三、產(chǎn)品組成及結(jié)構(gòu)

        (一)產(chǎn)品組成

        風(fēng)道電加熱器組成(如圖2所示),由爐膛、加熱元件、測溫傳感器、進(jìn)氣口、出氣口及電氣控制系統(tǒng)接線端子組成。此結(jié)構(gòu)既減小風(fēng)阻,又能確保冷風(fēng)受熱均勻,熱風(fēng)在爐膛內(nèi)不停留。

        (二)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

        圖2 風(fēng)道電加熱結(jié)構(gòu)圖

        由圖2可以看出,電加熱管安裝在加熱爐膛內(nèi)部,整個加熱器爐膛除了進(jìn)氣口和出氣口,其余部分為全封閉式空間,而且有很厚的保溫層。如果沒有空氣流動,爐膛溫度會快速升高,超過電加熱管耐溫上限,造成電加熱管損壞。為了確保加熱器能正常工作,采用風(fēng)壓檢測和實(shí)時溫度檢測兩種保護(hù)措施,其作用如下:

        1.風(fēng)壓檢測為了保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行,使進(jìn)氣口的冷風(fēng)經(jīng)過爐膛加熱后的熱風(fēng)能及時從出氣口排出,確保加熱元件溫度不超溫。

        2.溫度檢測為了保證加熱元件在工作且不超溫,每一檔和出氣口都單獨(dú)測溫,確保各級加熱元件都能正常運(yùn)行。

        如果僅僅觀察出風(fēng)口溫度,勢必會造成爐膛溫度只能靠經(jīng)驗(yàn)估計(jì),這并不能最大限度地減少加熱元件損壞。

        下面結(jié)合現(xiàn)場做進(jìn)一步說明分級溫度保護(hù)措施。

        圖3 PT100控制原理接線圖

        圖4 PT100接線圖

        安裝位置在圖2測溫點(diǎn)。為了盡可能獲取爐膛內(nèi)準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù),采取每檔一個測溫點(diǎn)。在設(shè)備工作時,設(shè)定好各檔溫度保護(hù)值,如圖5。每檔的溫度可單獨(dú)設(shè)定一個設(shè)定值、低溫值、超溫值。每檔的三級加熱元件會根據(jù)各自溫度的設(shè)定值和實(shí)際值的對比來自動啟動或者停止工作。

        圖5 各檔溫度保護(hù)值設(shè)置

        設(shè)定值——客戶需要的溫度值;

        低溫值——當(dāng)溫度達(dá)到低溫值時,自動停掉一級加熱元件;

        超溫值——當(dāng)溫度達(dá)到超溫值時,為了不損壞加熱元件,本檔全部加熱管停止工作。

        此三個數(shù)值確保了每個加熱元件運(yùn)行的可能性,大大延長了加熱管使用壽命。

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